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Verfahren zum Einkapseln von Flüssigkeiten Es ist bereits bekannt,
ein bei normaler Temperatur festes Mate@ial in eine bestimmte Form, nämlich in die
Form kugeliger Teilchen, durch Schmelzen dieser Substanz, Formgebgung in flüssigem
Zustand und Wiedererstarren@assen überzuführen. Dei dieser bekannten Arbeitsweise
werden Tröpfchen aus dem geschmolzenen Material gegen einen aufsteigenden Luftstrom,
der eine Temperatur unter der Verfestigungstenperatur des die Tröpfchen bildenden
Materials aufweist, : allen gelassen. Dabei erstarrten die Tröpfchen oberflächlich.
Diese oberflächlich erstarrten Tröpfchen werden annschliessend solange in einem
Wirbelbett gehalten, bie sie vollständig fest geworden sind.
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Es sind auch bereits verschiedene Verfahren zum Einkapseln von Flüssigkeiten
bekannt. Zu diesen bekannten Arbeitsweisen gehört das Führen von Tröpfchen der flüssigkeit
durch ein Bad eines schmelzflüssigen Überzungsmaterials, so dass ein Pilm aus Uberzugsaaterial
auf der Oberfläche des flüssigen Tröpfohens gebildet wird. Es wurde auch eine Reihe
chemischer Verfahren entwikkelt, bei welchen Flüssigkeiten emulgiert werden und
ein Einkapselungsfilm auf der Oberfläche der dispergierten flüssigen Tröpfohen ausgefällt
wird
Die baschriebenen Einkapse lungsverfahren haben jedoch gewisse
nachteile. Das Überziehen von Tröpfchen durch Führen derselben durch ein schmelzflüssiges
Bad eines filmbildenden Materials ist meistens auf die Herstellung von eingekapselten
Produlcten mit grossem Druchmesser baschränkt, um das eingekampselte Material leicht
behandeln und von dem schmelzflüssigen Band mit hilfe der Schwerkraft oder durch
eine anderes einfaches mechanisches Verfahren abntrennen zu können. Die chemischen
Methoden andererseits sind verhältnismässi, zeitrauband, da sie eine ausserordentlich
sorgfältige teuerung der Einkapselungsbedingungen erfordern.
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Ausserdem sind die Produkte nicht so gleichförmig oder reproduzierbar,
wie es erwünscht wäre.
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Erfindungsgegenstand ist eine Verfahren zum Einkapseln von Flüssigkeiten,
das dadruch gekennzeichnet ist, dass man diskrete, gefrorene Teilchen der einzukapselnden
Flüssigkeit im Wirbelbett, während sich die gefrorenen Teilchen im wirbelzustand
befinden, durch Einbringen eines Einkapslungsmaterials mit diesem überzieht. man
kann erfindugsgemäss so vorgehen, dass man die diskreten gefrorenen Teilchen der
einzukapselnden flüssigkeit im Wirbelbett durch Einsprühen eines Gemischs aus der
einzukapselnden Flüssigkeit und einem inerten Gas in eine gekühlte Wirbelkammer
erzeugt
oder dass man die diskreten, geforenen Teilchen der einzukapselnden
Flüssigkeit im Wirbelbett erzeugt, indem man zunächst ein Wirbelbett aus festen
Kernen bildet, dieses Wirbelbett auf eine Temperatur unter der Gefrierpunkt der
einzukapselnden Flüssigkeit abldühlt und die einzukapselnde Flüssigkeit in dieses
Wi@bel@@@@ einführt.
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Endlich kann man eine Lösung des Einkapse lungsmaterials in einem
Lisungsmittal, das bei der Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes der etnzukapselnden
Flüssigkeit flüchtig ist, in das Wirbelbett der @efrorenen Teilchen einführen und
das Lösungemittel verdampfen. In vorteilhafter Weise wird so eine gleichförmiger
und vollsüän@@iger Überzug auf der Oberfläche der gefrorenen Teilchen erzietl. Die
überzogenen Telchen werden im Wirbelzustand gehalten, bis das Lisungsmittel vollständig
entefernt sit, wobei di Wirbelbildung bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt
der eingekapselten Flüssigkeit durchgeführt wird Das einzakapselnde Material kann
irgendein Material, das bei normalen Temperaturen oder bei Gebrauchstemperatruen
flüssig ist, sein. Ein solches flüssiges Material wird in Form kleiner Teilchen
durch Feinzerteilen und Kühen der Flüssigkeit unter ihren Gefrierpunkt in den Festzustand
übergeführt. in einigen Fällen kann die infrage stehende Flüssigkeit um diskrete
Kerne herum gefroren oder die Flüssigkeit selbst unter Bildung einzelner gefrorener
Teilchen gefroren werden. Anschliessend werden
die einzelnen gefrorenen
Teilchen in einer kammer mittels eines Gasstroms in Wirbelschicht gebracht. Das
verwendete Gas kann Luft oder irgendein inertes Gas, wie beispielswaise Stickstoff
oder irgendein anderes gasförmigen Medium, das sich für die besonderen Einkspselungsmaterialien
eingent, sein.
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Anschliessend kann. das Produckt aus dem Wirbelbett gewonnen und bei
der beliebigen Temperatur unter dem Schmelzpukt der Einkapselungsschlicht für späteren
Gebrauch gelagert oder sofort in Gebrauch genommen werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass das filmbildende Material doer Einkapselungsmaterial
in dem einzukapselnden Material prakt. ttseh unlöslich oder darin nur schwach löslich
sein sollte, so dass nach Auftauen der Film bzw. die Schicht nicht durch Auflösen
in der Flüssigkeit zerstirt wird.
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In vorteilhafter Weise können nach dem erfindungsgemässen Verfahren
beispielsweise farbstoffhaltige oder farbbildende Flüssigketten oder flüssige Farbstoffe
sowie mehrere Flüssigkeiten, die entweder miteinander mischbar oder nicht miteinander
mischbar sein könnens eingekapselt werden. Die Mikrokapseln können beispielsweise
bei Übertragungsmateuialien verwendet werden.
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Das erfindungsgemÜssen Verfahren ermöglicht, gleichförmige und reproduzierbare
flüssigkeitsgefüllte Kapseln, insbesondere auch solche mit kleinem Durchmesser,
zu erhaten, die fest und stabil
sind, gute Lagerbeständigkeit aufweisen
und bei denen die Einkapselungsschicht keinerlei Neigung zum Brechen oder Rissen
aufweist. Erfindungsgemäss können Fitissigkeiten schnell und in wirksainer und leicht
steuerbarer Weise eingekapselt werden.
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Die Erfindung soll nun noch näher unter Bezugnahme auf die Figuren
der Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung sind: Fig. 1 eine schematische
Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen verfahrens,
Fig. 2, 3a 4 und 5 schematische Querschnittsansichten von erfindungsgemäss hergestellten
eingekapselten Produkten und Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Übeertragungsmaterials,
das die erfindungsgemässen Produkte enthält.
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Im einzelnen zeigt Fig t ein Wirbelbettsystem 10 zur Druchführung
des erfindungsgemässen Verfahrens Die Vorrichtung 10 weist einen Lutteinlass 11,
eine Verteilerplatte 12 und eine Wirbelbettkammer 13 auf. Die obere Kammer 14 stellt
eine Fortsetzung der Wirbelbettkammer 13 dar und-ist mit einer Abführung 15 ausgestattet.
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Die Leitung 16, die in einer Düse 17 mündet, führt durch den Deckel
18, der die Kammer 14 bedeckt. Die Leitung 20 für die die Wirbelbildung hervorrufende
Luft führt durch ein Luftkühler 21 und ein Ventil 22 vor Eintritt in den Lufteinlass
11 der Wirbelbettvorrichtung. Die Leitung 23 und das Ventil 24 sind mit einem Behälter
filr ein verhältnismässig warmes Wirbelbildungsgas verbunden, so dass die Temperatur
des Gases in dem Bett durch Mischen verschiedener Mengenantr'ile von kaltem und
warmem Gas reguliert werden kann Die Leitung 16 6 ist an den Gaskühler 30 durch
die Gasleitung 32 Uber das Ventil 31 angeschlossen.
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Die einzukapselnde Flüssigkeit wird in dem Behälter 33 gelagert und
die Einkapselungsflüssigkeit im Behälter 34.
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Die Leitungen 35 und 36 verbinden die gelagerten Flüssigkeiten mit
Ventilen 37 nd 38, die ihrerseits ermöglichen, die eine oder andere Flüssigkeit
aus dem Behälter 33 oder 34 durch die Leitung 39 in die Leitung 16 und schliesslich
durch die DUse 17 zu führen.
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Bei Betrieb werden feste Kernteilchen oder Keime in feinzerteilter
oder gepulverter Form in die Wirbelkammer 13 auf die Verteilerplatte 12 gebracht.
Die Verteilerplatte ist porös und lässt gekühltes Gas von dem Gaskühler 21 in die
Wirbelkammer 13 gelangen. Die Verteilerplatte 12 kann rotiert oder anderweitig bewegt
werden, um eine Turbulenz in der Kammer 13 zu erzeugen, um die Kernteilchen in einem
aktiven Wirbelzustand zu halten.
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In die Wirbelkammer 13 können Thermometer 40 an verschiedenen Stellen
eingeführt sein, um die Innentemperatur zu messen, Die Flüssigkeit von dem Behälter
33, die eingekapselt werden soll, wird dann durch die Leitung 35 durch das Ventil
37 und die Leitung 39 in die Einlassleitung 16 gepumpt. Gleichzeitig wird Sprün-
oder Zerstäubungsgas durch den Gaskühler 30 durch das offene Ventil 31 in die Leitung
32 und dann in die Einlassleitung 16 gepumpt.
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Das gekühlte Sprühas und die einzukapselnde Flüssigkeit werden in
der Leitung 16 gemischt und durch die Düse 17 in das Wirbelbett der Kernteilchen
gesprüht.
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Die Temperatur in Kammer 13 wird bei einem Wert gut unterhalb des
Gefrierpunkts der einzukapselnden Flussigkeit (gemessen durch die Thermometer 40)
gehalten, so dass die Flüssigkeit auf der Oberfläche der Kernteilchen erstarrt.
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Die Aufbringung der Flüssigkeit in dieser Weise kann in einer einzigen.
Stufe oder durch anteilweisen, stufenweisen.
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Aufbau gefrorener Flüssigkeitsschichten auf den kernteilchen erfolgen.
So kann beispielsweise ein Nebel von Flüssigkeit und Sprühluft in die Kammer 13
eingeführt werden, das Versprühen dann abgebrochen werden, bis die Flüssigkeit auf
der Oberfläche der Kernteilchen vollständig gefroren ist, und das Sprühen dann erneut
begonnen werden. Dieses Verfahren wird dann wiederholt, bis die gewünschte Dicke
der gefrorenen Schicht erreicht ist.
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Wenn die gewünschte Aufschichtung der gefrorenen Flüssigkeit erzeugt
ist, wird das Ventil 37, das den Flüssigkeitsstrom aus dem Behälter 33 steuert,
geschlossen und das Ventil 38 geöffnet, um zu bewirken, dass das Überzugsmaterial
aus dem Behälter 34 durch die Düse 17 gesprüht wird.
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Dns Überzugsmaterial wird dann in die Kammer 13 gesprüht, und eine
Einkapselungsschicht der gewünschten Dicke wird auf den gefrorenen Flüssigkeitskernteilchen
gebildet. flach Beendigung des s Beschichtungsarbeitsgangs wird das Bett im Wirbelzustand
gehalten, bis der Überzugsfilm die Möglichkeit hat, sich zu verfestigen, und die
eingekapselten Teilchen werden dann aus der Wirbelkammer 13 entfernt.
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Di obere Kammer 14 der Wirbelvorrichtung wird ständig während des
Einkapselungsarbeitsgangs durch Leitung 15 abgesaugt, um Jegliches eventuell verdampfte
material zu entfernen.
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Es seien nun die verschiedenen Produkte, die erfindungsgemäss erzeugt
werden können, betrachtet. Die Fig. 2, 3, 4 und 5 der Zeichnung erläutern einige
der bevorzugten eingekapselten Produkte.
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Werden Kernteilchen aus normalerweise festem Material, wie beispielsweise
Ton, Kieselsäure oder anderem fein zerteiltem Material verwendet, 50 enthalten die
eingekapselten Teilchen Ün allgemeinen drei Bestandteile, die normalerweise festen
Kernteilchen 50, das einzukapselnde
normalerweise flüssige Material
51 und den normalerweise festen Elnkapselungsfilm 52.
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Attapulgitton ist ein sehr zufriedenstellendes Material zur Verwendung
als Kernteilchen oder Keime in dem erfindungsgemässen Verfahren. Die Erfindung ist
Jedoch nicht auf die Verwendung dieses Materials beschränkt, und es kann Jedes beliebige
andere bei der Temperatur des Wirbelbetts feste Material verwendet werden. Die in
einem gegebenen System verwendeten besonderen Kernteilchen sollten in einer fein
zerteilten Form vorliegen können und mit dem Material, das darauf aufgebracht wird,
verträglich sein. Zu zufrsedenstellenden Materialien als Kernteilchen bei dem erfindungsgemässen
Verwahren gehören Attapulgitton, Aluminiumoxyd, l3enton lt, Calciumcarbonat, Metallpulver,
Kieselsäure, Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat, Natriumchlord, Natriumthiocyanat,
Ferrichlorid, Ferrisulfat, Kristallviolett und dgl., Selbstverständlich kann die
einzukapse lnde, gefrorene Plüssigkett celbst als kernteilchen dienen.
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Im folgenden wird zwar in einem ins einzelne gebenden Beispiel die
Durchführung der vorliegenden Erfindung an Hand der Verwendung eines besonderen
flüssigen Farbstoffes als eingekapseltes Material erläutert, doch ist ersichtlich,
dass verschiedenste andere Flüssigkeiten ebenfalls eingekapseln
werden
können, einschliesslir'.h beispielsweise die folgenden gerfärbten oder farbbildenden
Systems.
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Leukofarbstoffe Leukofarbstoffe entwiclceln bei milder Oxydation
durch säureartige organische oder anorganische Materialien eine Farbe.
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Beispiele für geeignete Leukofarbstoffsysteme sind Triaryl methane,
oxazine, Thiazine und Indigofarbstoffe.
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In Adhängigkeit von pH-Änderungen entwickelte Farbstoffe Phthalein-
oder Rosanilinderivate sind typische Beispiele solcher Systeme, die durch mit Säure
oder Base gewaschene Harze oder Tone in Farbstoffe Übergeführt werden können.
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Metal ; late Beispiele für solche Materialien, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können, sind farblose oder hell gefärbte Metallsalze,
wie beispielsweise Aluminium-, Blei-und Zinkacetat, Ferri-, Mangan- und Stannosuifat
und Cadmium-, Kobalt-, Mercuro- und Nickelchlorid, die mit verschiedensten polaren
organischen Molekülen gefärbte Chelate bilden Zu fiir die Chelatbildung verwendbaren
organischen Verbindungen gehören Rubenawasserstof fsäure, Oxime, Hydroxychinolin,
Hydroxamsäuren, Benzimidazole, Hydroxypyrone, Phenanthroline, Pyrazolone, Diphenylcarbazide,
Pyridinderivate,
Phenylbrenztraubensäuren, 2-Thenoyltrifluorketon,
Endiole, Diketone und Tropolone, Kondensationsprodukte Gefärbte Produkte könnten
durch Kondensationsreaktionen erzeugt werden wie beispielsweise die Bildung Schiff'scher
nasen aus Aldehyden und Benzidinen. Typische Beispiele für Materialien, die solche
Farbbildungsreaktionen eingehen und geeignete flüssige Systeme zur Erfindungsgemässen
Einkapselung ergeben, sind die folgenden : p-Diäthylaminobenzaldehyde mit Pyrroleng
1,2-Naphthochinon-4-sulfonat mit Aminen und aktiven Methylenverbindungen und zu
Michlers Keton-Kondensationen befähigte Substanzen.
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Azofarbstoffe Die Hydrazoanalogen verschiedener Azofarbstoffe bilden
farblose oder hellgefärbte Materiallenv die oxydtionsempfindlich sind und erfindungsgemäss
eingekapselt werden können.
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Ebenso können als Einkapse lungsschicht neben Styrol auch andere Materialien
verwendet werden. Zu geeigneten Materialien zu diesem Zweck gehören : Methacrylatharze,
natürliche' und synthetische Wachse, Asphalt und Teer, Polyolefine, Schellack, natürliche
und synthetische Gummi, Hartfette, Oelatine, Zucker und Zuckerverbindungen, filmbildende
Harze
und Kunststoffe, Saran, Polyvinylchlorid, Lacke, Firnisse
und dgl.
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Zu nicht harzartigen Materialien, die sich als Einkapselungsmaterialen
eignen, gehören: Natriumsilicat, Gluten und ähnliche natürliche Filmbildner, Stärke
und Wachs.
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Selbstverständlich sind ebenso die verschiedenen Einkapslungssysteme
nicht auf die Verwendung von besonderen Lösungsmitteln beschränkt, es ist lediglich
erforderlich, dass das Lösungsmittel bei den Arbeitsbedingungen des Jeweiligen Wirbelbetts
flüchtig ist. So können beispielsweise im Falle einer Beschichtung von Styrol die
folgenden Lösungsmittel verwendet werden: n-iutylchlorid, Methylenchlorid, Athylenchlorid,
Chloroform, Benzylalkohol, Äthylacetat. Tetrahydrofuran, Schwefelkohlenstoff und
dgl.
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Bei Beschichten mit Celluloseacetat sind insbesondere die @ folgenden
Lösungsmittel geeignet: Xthylacetat, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, Chloroform,
Tetrachlorkohlenstoff und Aceton.
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Bei Beschichten mit Cellulosenitrat eignen sich insbesondere die folgenden
Lösungsmittel: Methylalkohol, Benzylalkohol, Tetrahydrofuran, Aceton und Methyläthylketon.
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Bei Überziehen mit Polymerthymethacrylat sind die folgenden Lösungsmittel
insbesondere geeignet : Benzylakohol, Rthylacetat, Methylenchlorid, Chloroform,
Aceton und Schwefelkohlenstoff.
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Beim Beschichten mit Vinylchlorid ist insbesondere ethylen dichlorid
ein geeignetes Lösungsmittel, Wenn die Produkte bei der Herstellung von Übertragungsmatertalien
oder dgl. verwendet werden sollen, so kann die Flüssigkeit, die eingekapselt wird,
irgendeine beliebige farbstoffhaltige oder farbbildende Flüssigkeit sein, deren
physikalische und chemische Eigenschaften für das erfindungsgemässe Einkapselungsverfahren
und für den beabsichtigten Zweck der Produkte geeignet sind. Es sei erwähnt, dass
die Flüssigkeit im allgemeinen einfach ein farbstoffbaltiger wässriger oder organischer
Träger Bein kann Die Flüssigkeit kann andererseits eine Komponente eines einen.
Azofarbstoff bildenden Systems enthalten und kann zusammen mit entspreohend hergestellten
kapseln, die die zweits Komponente des Systems enthalten, vorliegen, so dass nach
Zerbrechen der
Kapseln unter dem Druck einer Type oder eines Stiftes
eine farbbildende Reaktion stattfindet.
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Erfindungsgemäss kann die eingekapselte Flüssigkeit auch einem Typ
angehören, der eine farbbildende Reaktion ergibt, wenn er Luft oder Feuchtigkeit
der Atmosphäre ausgesetzt wird, so dass unter dem kapselzerbrechenden Druck eines
Stiftes oder einer Type eine charakteristische Farbe gebildet wird0 Wie in Fig.
3 gezeigt können die festen Kernteilchen 60 mit mehreren einzelnen gefrorenen Filmen
61 und 62 überzogen sein. Nach Erwärmen und Zurückkehren in den flüssigen Zustand
können die Materialien 61 und 62 mischbare oder nicht mischbare Flüssigkeiten sein,
die zusammen reagieren oder potentiell reaktiv sind, um die gewünschte Farbbildung
2U ergeben0 Solche Teilchen werden ebenfalls durch eine Schicht des filmbildenden
Materials oder Uberzugsmaterials 63 eingekapselt.
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Fig. 4 zeigt erfindungsgemöss hergestellte Teilchen, bei welchen die
einzukapselnde Flüssigkeit 70 unter Bildung fein zerteilter Kernteilchen eingefroren
wurde, auf die das Einkapselungsmaterial 71 aurgebracht ist.
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Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ißt in Fi,g.5
gezeigt, in der das Kernteilchen 80 selbst eine gefrorene Flüssigkeit ist. Der gefrorene
Kern 80 wird dann mit einer Schicht einer gefrorenen Flüssigkeit 81 überzogen, die
eine Komponente eines farbstoff- oder farbbildenden Systems, eine Flüssigkeit, die
mit Wasser unten Bildung der Farbe reagiert, oder eine gefforene mit Wasser mischbarer
Flüssigkeit, die einen geeigenten Farbstoff enthält, sein kann.
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Der gefrorene Kern 80 und die gefrorene Oberflächenschicht 81 werden
dann mit einem Film 82 aus Überzugsmaterial eingekapselt.
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Eine der bevorzugten Velvendungen der erfindungsgemäss hergestliten
Materialien ist diejenige bei der Herstellung von, Vervielfältigungsmaterialien,
wie beispielsweise kohle freien Ubertragungspapieren, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Jede beliebige geeignete Unterlage 90, wie beispielsweise Papier oder Kunststoff,
kann mit einem dünnen Film bzw. mit einer dünnen Schicht 91 der erfindugnsgemäss
hergestellten eingekapselten Teilchen 92 beschichtet werden. Die eingekapselten
Teilchen 92 können so beschaffen sein, dass sie von sich aus an der Unterlage bzw.
dem Träger haften, doch kann, wenn dies nicht der Fall ist, ein Bindemittel mit
den Teilchen 92 vermischt werden, so dass sie gleichförmig und haftend über die
Oberfläche des TRrägers 90 verteilt werden können. Das Bindemittel kann
auch
MaterialIen enthalten, die mit eler iti den Teilchen 92 eingekapselten Flüssigkeit
reaktiv sind, um ein druckempfindliches System zu bilden, das nach Zerbrechen der
Kapsel 92 eine Farbe bildet.
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Beispiel In einer Vorrichtung der schematisch in Fig. 1 dargestellten
Art werden 300 g Attapulgitton in die Wirbelbettkammer 13 durch die Abdeokplatte
18 eingeführt. von wo aus sie auf die Verteilerplatte 12 fallen. Gekühltes Gas,
in diesem Falle Luft, wird durch den Gaseinlass 11 und die Verteilerplatte 12 eingeführt,
um den fein zerteilten Attapulgitton in Wirbelbewegung 271 versetzen. Die Wandungen
der Kammer 13 bestehen vorzugsweise aus Glas, so dass es möglich ist, den Zustand
des Wirbelbetts direkt zu beobachten und den Gasstrom einzustellen, um optimale
Wirbelbildung zu erzielen Der Gaskühler 21 ist mit Trockeneis gepakt, und die Temperatur
in der Kammer 13 wird durch Mischen mit wärmerer Luft durch die Leitung 23 mit dem
gekühlten üas in der Leitung 20 bei etwa -50°C (-60°F) gehalten.
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Äthylenglykolmonophenyläther mit einem Gehalt von 1 % eines Farbstoffs
wird dann durch die Leitung 35 und das Ventil 37 in die
Leitung
39 gepumpt. Der hier verwendete Farbstoff ist 2,3-Dimethyl-4-(2-hydroxy-1-natphthyl-azo)
-benzol, ein Farbstoff vom Typ Sudan IV. Vorgekühltes Gas, in diesem Falle Luft,
wird von dem Kühler 30 durch das Ventil 31 und die Leitung 32 in die Leitung 16
gepumpt, in der die Laft und die Äthylenglykomonophenyläther-Farbstoff-Flüssigkeit
gemischt und durch die fluse 17 in das Wirbelbett 13 gesprüht werden.
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Auf diese Weise werden 250 g Äthylenglykolmonophenyläther und Parbstoff
in das Wirbelbett innerhalb von 35 Minuten gesprührt. wobei gefrorene Filme vonÄthylenglykomonophenmyläther
und Farbstoff auf der Oberfläche der in Wirbelschicht befindlichen Atta pulgittonteilchen'
gebildet werden.
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Nach Beendigung dieses Arbeitsgangs wird das Ventil 37 betätigt, um
die Leitung 35 zu schliessen. Dann wird das Ventil 98 geöffnet, so dass die Überzugslösung
in Behälter 34 in die Leitung 16 eingeführt und in die Wibelbettkammer 13 gesprüht
werden kann. Die Überzugslösung ist eine 5 % Feststoffe enthaltende Lösung von Polystyrolharz
in Methylenchlorid.
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Etwa 300 g der Harzlösung reichen aus, um alle Kernteilchen mit ihren
Oberflächenfilmen aus gefrorener lüssigkeit in zufriedenstellender Weise einzukapseln.
Während der Zugabe
der harzüberzugslösung wird die obero Kammer
14 durch die Öffnung 15 evakuiert, um verflüchtigtes Lösungsmittel zu entfernen.
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Nach beendeter Berschichtungwerden die Teilchen aus der Wirbelbettkamzer
entfernt. Bei nommalen Temperaturen kehren die ge-Frorenen Meterialien innerhlab
der äusseren Hülle aus STyrolharz in ihre normalerwiese flüssige Form zurück. Die
sehr feinmen Attapulgittonkerne bleiben sel@stverständlich fest und sind in der
Harzkapsel eingeschlossen.
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Die feinteiligen Kapseln können dann auf eine Unterlage aufgeschichtet
oder mit einem Bindemittel vermischt und dann auf ein Unterlage aufgeschichtet werden,
um kohlefreie Übertragungsmaterialien, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, herzustellen.
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Das Abkühlen des Wirbelbettes unter den Oefrierpunkt der einzukapselnden
Flüssigkeiten
kann zwar durch Wirbelbildung mit vorgekühlter Luft erfolgen, doch kann das gleiche
Ergebnis auch durch andere Methoden erzielt werden, So kann beispielsweise Luft
mit; einem wässerigen Dampf gesättigt und auf etwa -5°C unterkühlt werden Die unterkühlte
gesättigte luft kann dann in das asz Wirbelbett eingeführt werden, das zuvor mit
verhältnismässig trockener Luft auf etwa -3O0C abgelcühlt worden war, Auf den in
Wirbelschicht befindlichen Teilchen bilden sich Eisteilchen, und die erhaltenen
Eiskristalle werden dann wie zuvor beschrieben beschichtet und eingekapselt.
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Das Wirbelbett kann auch, durch Zugabe von gepulvertem oder zerstossenen
Trockeneis direkt in die Wirbelbettkammer oder durch Einsprühen von fltissigem Kohlendioxyd
oder einer anderen tiefsiedenden Flüssigkeit, wie beispielsweise Methylenchlorid,
in das Wirbelbett abgekühlt werden. Solche flüchteigen Materialien kühlen das Bett
durch Wärme absorption beim Verdampfen.
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Es können auch andere Abänderungen in dem Verfahren bezüglich der
Art, in der die flüssigkeit in das Wirbelbett eingeführt wird, vorgenommen werden.
So wird beispielsweise ge mäss der hauptsÄchlichen Ausführungsweise die einzukapse
lnde Flüssigkeit mit Luft gemis cht und durch eine Düse in das.
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Wirbelbett gesprüht. Es ist auch möglich, Luft cder ein anderes Gas
mit der Flüssigkeit zu sättigen, die gesättigte Luft in das Bett einzubringen und
dann die Flüssigkeit auf der Oberfläche der Kernteilchen kondensieren und erstarren
zu lassen.
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Zwar wird im allgemeinen Luft als Wirbelschicht bildendes Gas und
SprUhgas verwendet, doch können ersichtlicherweise auch andere Gase in gleicher
Weise verwendet werden. So kann an Stelle von Luft beispielsweise Stickstoff oder
ein anderes inertes Oas verwendet werden.
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Es ist ferner offensichtlich, dass die Wirbelbildungs-und Sprühluft
oder das Wirbelbildungs- und Sprühgas durch Xrooknen, Filtrieren und dgl. vorbehandelt
sein kann, um seine Punktion in den Wirbelbildungs- und Beschichtungsstufen zu verbessern.
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Es sei darauf hingewiesen, dass es sich als ausserordentlich zweckmässig
erwiesen hat, die DUse 17 unter den Spiegel des Wirbelbettes einzutauchen, so dass
der Kontakt zwischen des Überzugsmaterial und dem gefrorenen Kern erleichtert ist.-Diese
Anordnung schaltet auch das Problem des Klebrigwerdens bzw. Fadenziehens aus, das
auftritt, Wenn sich die Düse oberhalb oder zumindest in einer Entfernung von dem
Wirbelbett,
befindet, wobei die Flüssigkeit oder das Überzugsmaterial
dann eine dem Tieftemperaturgas ausgesetzte Strecke durchlaufen muss, bevor es mit
den Teilchen des Wirbelbettes in Kontakt kommt.